基于高考熱點開展小專題復習，落實培養學科素養
——以“同位素標記法”的復習為例

湖北

高考二輪復習時，很多老師采用的方法有如下幾個：按照課本順序，選擇重難點再進行一次知識點的重復；按照復習資料順序進行大專題復習；按《考試大綱》上列舉的知識點做題，進行解題方法和技巧的總結。這幾種方法基本還是按照高中生物教材的順序進行，可以說是一輪總復習的局部重復，而這種按部就班的重復往往不會引起學生的重視，而且很多學生已經習慣或者厭煩了這種簡單的重復，這樣的二輪復習達不到復習的目的和要求。所以，在二輪復習時，可以通過精心設計，開展小專題的復習。

小專題的主題需要老師精心選擇，可以以一個核心考點為中心，可以以一個高考考題為線索，還可以是一個思維導圖。這樣的小專題復習，目的更明確，思路更清晰，而且很多時候需要打破教材分冊局限，能很好地引導學生建立知識網絡，培養學生的學科素養，從而達到很好的復習效果。本文以近兩年的高考熱點——“同位素標記法”為線索進行的小專題復習課的教學為例，介紹如何進行基于高考熱點，以培養學生學科素養為目的二輪小專題復習。

1. 教學設計思路

1.1 教學內容的安排和處理

生物學科核心素養的四個觀點中第二個觀點——科學思維指出學生應該在學習過程中逐步發展科學思維，能夠運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題；第三個觀點——科學探究要求學生掌握科學探究的基本思路和方法，提高實踐能力，能夠針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流和討論，這些觀點如何在課程中體現，如何在高考中呈現，不言而喻，教材中的經典實驗是最好的體現和命題素材。

“同位素標記法”是高中生物實驗內容的一個重要知識點，也是科學研究中常用的一種實驗方法，在近年高考試題中曾多次考查“同位素標記法”的相關內容，如2016年全國卷Ⅰ第29題、2017年全國卷Ⅰ第29題等。

“同位素標記法”在高中生物必修1、必修2教材中多次出現，每次的側重點也不盡相同。以“同位素標記法”為知識點，打破教材分冊局限，引導學生構建知識網絡的教學，能夠達到二輪復習注重學生科學思維的訓練的教學目的。

1.2 教學過程設計意圖

《考試說明》是復習的依據，其對于實驗與探究能力明確指出：具備驗證簡單生物學事實的能力，能對實驗現象和結果進行分析、解釋，并能對收集到的數據進行處理；具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統分析等科學研究方法。

基于高考熱點，通過對高考真題的分析，再立足教材，從運用知識的角度歸納、分析、總結知識點在高考中的體現，引導學生對所學知識進行梳理和整合，從而培養學生的發散思維能力 、創新思維能力以及對知識的歸納整合能力，進而訓練學生養成嚴謹的科學思維，掌握科學探究的基本思路。

1.3 教學模式

學生分組活動，分析討論高考題、教材資料，老師進行問題引導，師生共同歸納總結，找出規律，解答高考真題。

2. 教學過程

2.1 導課——學生活動（分析高考題）

老師活動：投影出2017年全國卷Ⅰ第29題，引導學生審題：題干中可以提煉出哪些解題信息？

（2017年，全國卷Ⅰ，第29題）根據遺傳物質的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。

假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出（1）實驗思路，（2）預期實驗結果及結論即可。（要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組）

學生活動1（思考、討論、小組作答）：

實驗信息：病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型

實驗目的：確定一種新病毒的類型

實驗方法：放射性同位素標記法

實驗材料：體外培養的宿主細胞等

實驗思路：本題設問（解題關鍵）

實驗分組：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組（題干中括號信息，解題突破口）

老師活動（總結）：回答本題的關鍵是設計實驗思路，而題干中要求采用放射性同位素標記的方法，設問：同位素標記什么物質？如何操作？這就要求學生必須熟練掌握“同位素標記”的相關知識。

2.2 復習“同位素標記法” 相關知識——分組討論，老師引導總結

學生活動2：找出教材中應用到同位素標記的實驗

學生活動：學生分成三組，分別在人教版必修1、2、3三冊課本中找出有關“同位素標記法”相關知識

老師活動：板書相關內容

人教版必修1教材第48頁“分泌蛋白的合成和運輸”；第102頁魯賓和卡門“光合作用中O2來源”和卡爾文“光合作用中有機物的生成”；

人教版必修2教材第45頁“噬菌體侵染細菌的實驗”；第53頁“證明DNA進行半保留復制的實驗”

學生活動3：各小組自由選擇一個教材實驗，討論、分析、填寫學案并講解

學生活動：學生分成五組，每個小組分別分析討論一個教材實驗

討論、分析問題：選用何種同位素？標記了何種物質？大致實驗思路是什么？實驗結論是什么？該實驗利用同位素追蹤、研究了哪方面的生物知識？

師生活動：老師引導各小組分析教材實驗，復習“同位素標記”的相關知識，完成表1“實驗分析”部分。

學生活動4：

總結：同位素標記法的原理及應用

老師活動：投影人教版必修1教材第102頁同位素標記法的定義，引導學生分析總結并完成表1“適用范圍、分組、標記元素”等部分，并歸納總結：

同位素標記法特點：有放射性可追蹤到；不影響代謝反應的進行；同位素的原子量不同，會引起相對分子質量不同 。

適用范圍：可用于研究細胞內的元素或化合物的組成、分布、來源和去向等，進而了解細胞的結構和功能、代謝反應過程和反應機理等。（學生完成表1“適用范圍”一欄）

應用時注意事項：

（1）如何選擇標記的同位素和化合物：根據實驗目的，一般先確定需要標記的化合物，再選擇同位素種類。

（2）一組實驗只能用一種同位素標記一種物質。

表1

學生活動5：運用同位素標記法的應用“三要素”解決實際問題

老師活動：

引導學生總結運用同位素標記法的應用“三要素”：

確定適用范圍：可用于研究細胞內的元素或化合物的組成、分布、來源和去向等，進而了解細胞的結構和功能、代謝反應過程和反應機理等。

確定同位素種類：根據實驗目的，一般先確定需要標記的化合物；再選擇同位素種類。

確定實驗分組情況：確保一組實驗只用一種同位素標記一種物質。

學生活動：完成例題

【例1】銀邊天竺葵葉片的邊緣呈白色，中間呈綠色。不考慮葉片中光合產物的轉移，請以銀邊天竺葵的葉片為材料，采用同位素標記的方法，設計實驗，驗證葉綠體是進行光合作用的場所。

【例2】用同位素標記的方法進行實驗驗證在胚芽鞘中生長素只能極性運輸。

小組討論：兩個實驗不用同位素標記分別如何設計；運用同位素標記法的應用“三要素”分析該實驗；簡要說出實驗思路。

學生活動6：作答2017年全國卷Ⅰ第29題。

老師活動：投影題目，引導學生回顧審題、分析作答

學生活動：運用同位素標記法的應用“三要素”分析該題，討論得出答案。

【答案】（1）思路甲組：將宿主細胞培養在含有放射性標記尿嘧啶的培養基中，之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并監測其放射性。乙組：將宿主細胞培養在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養基中，之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并監測其放射性。

（2）結果及結論若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。

3. 教學體會

3.1 本節課教學中學科素養培養的體現

“學生活動1”引導學生從六個角度分析高考題的題干信息，培養學生的科學思維，提升學生歸納與概括、系統分析等能力，而社會熱點問題能引導學生關注社會議題，承擔社會責任。

“學生活動2”學生通過翻閱教材，歸納總結，能進一步通過探究生命活動規律形成生命觀念，如形成結構與功能觀等。

“學生活動3”是本節課的核心，通過團隊合作，學生都要參與討論并對科學研究的實例進行理性解釋，再進行歸納與概括，逐步發展科學思維。

“學生活動4”需要老師對課堂教學進行掌控，也是學生思維和老師思維的碰撞過程，在碰撞中修正學生的思維，培養學生嚴謹和務實的求知態度，養成正確的科學探究方法。

“學生活動5”“學生活動6”是對學生學習效果的檢驗，也是學生學習能力提升為考試解題能力的關鍵。

3.2 二輪小專題復習的建議

在二輪復習中，老師一定要通過分析高考題，鉆研《課程標準》和《考試說明》，精心備課，要注重引導學生養成“生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任”的學科核心素養，以《考試大綱》為本，立足教材，放眼高考制訂好專題內容。

以高考熱點題型為核心線索進行小專題復習，能在教學過程中始終圍繞一個中心進行復習，打破了教材的分冊局限，學生能夠積極主動地翻閱、分析教材，提高了學生學習的主動性，更能激發學生的學習積極性，同時避免了復習后期學生經常出現的“翻開書，什么都知道；合上書，什么都不知道”這個問題，能引導學生從另一個角度復習教材。

學生自己分析教材、討論總結解題關鍵，老師的作用變成掌控教學進度，引導學生討論的角度、深度，總結、概括解題思路、方法。這種變學生為學習的主體，老師引導、輔助的復習方法更能提高學生的復習備考能力。